熱處理工藝講義課件

根據(jù)加熱、冷卻方式及鋼組織性能變化特點(diǎn)不同：其它熱處理普通熱處理表面熱處理熱處理退火正火淬火回火真空熱處理形變熱處理激光熱處理控制氣氛熱處理表面淬火：感應(yīng)加熱、火焰加熱、電接觸加熱等化學(xué)熱處理：滲碳、氮化、碳氮共滲、滲其他元素等熱處理工藝分類1根據(jù)加熱、冷卻方式及鋼組織性能變化特點(diǎn)不同：其它熱處理普通熱按照熱處理在零件生產(chǎn)過程中的位置和作用不同，熱處理工藝還可分為預(yù)備熱處理和最終熱處理：W18Cr4V鋼熱處理工藝曲線預(yù)備熱處理：為隨后的加工（冷拔、沖壓、切削）或進(jìn)一步熱處理作準(zhǔn)備的熱處理最終熱處理：賦予工件所要求的使用性能的熱處理2按照熱處理在零件生產(chǎn)過程中的位置和作用不同，熱處理工藝還可分第三節(jié)鋼的退火與正火機(jī)械零件的一般加工工藝為：毛坯（鑄、鍛）→預(yù)備熱處理→機(jī)加工→最終熱處理退火與正火主要用于預(yù)備熱處理，只有當(dāng)工件性能要求不高時(shí)才作為最終熱處理3第三節(jié)鋼的退火與正火機(jī)械零件的一般加工工藝為：毛坯（鑄一、退火將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫，然后緩冷（爐冷）的熱處理工藝叫做退火1）調(diào)整硬度，便于切削加工（適合加工的硬度為170~250HB）2）消除內(nèi)應(yīng)力，防止加工中變形3）細(xì)化晶粒，為最終熱處理作組織準(zhǔn)備真空退火爐1.退火目的4一、退火將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫，然后緩冷（爐冷）的熱處理工藝2.退火工藝（1）完全退火退火的種類很多，常用的有完全退火、等溫退火、球化退火、擴(kuò)散退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火將工件加熱到Ac3+30~50℃保溫后緩冷的退火工藝，主要用于亞共析鋼52.退火工藝（1）完全退火退火的種類很多，常用的有完全退火（2）等溫退火高速鋼等溫退火與普通退火的比較亞共析鋼加熱到Ac3+30~50℃，共析、過共析鋼加熱到Ac1+30~50℃，保溫后快冷到Ar1以下的某一溫度下停留，待相變完成后出爐空冷等溫退火可縮短工件在爐內(nèi)停留時(shí)間，更適合于孕育期長的合金鋼6（2）等溫退火高速鋼等溫退火與普通退火的比較亞共析鋼加熱到A（3）球化退火是將工件加熱到Ac1+30~50℃保溫后緩冷，或加熱后冷卻到略低于Ar1的溫度下保溫，使P中的滲碳體球化后出爐空冷主要用于共析、過共析鋼球化退火是將鋼中滲碳體球狀化的退火工藝7（3）球化退火是將工件加熱到Ac1+30~50℃保溫后緩球化退火的組織為鐵素體基體上分布著顆粒狀滲碳體的組織，稱球狀珠光體，用P球表示球狀珠光體對于有網(wǎng)狀二次滲碳體的過共析鋼，球化退火前應(yīng)先進(jìn)行正火，以消除網(wǎng)狀8球化退火的組織為鐵素體基體上分布著顆粒狀滲碳體的組織，稱球狀二、正火正火是將亞共析鋼加熱到Ac3+30~50℃，共析鋼加熱到Ac1+30~50℃，過共析鋼加熱到Accm+30~50℃保溫后空冷的工藝正火比退火冷卻速度大1.正火后的組織：<0.6%C時(shí)，組織為F+S0.6%C時(shí)，組織為S9二、正火正火是將亞共析鋼加熱到Ac3+30~50℃，共析2.正火的目的要改善切削性能，低碳鋼用正火，中碳鋼用退火或正火，高碳鋼用球化退火合適切削加工硬度1）對于低、中碳鋼（≤0.6C%），目的與退火的相同2）對于過共析鋼，用于消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作組織準(zhǔn)備3）普通件最終熱處理102.正火的目的要改善切削性能，低碳鋼用正火，中碳鋼用退火或第四節(jié)鋼的淬火淬火是將鋼加熱到臨界點(diǎn)以上，保溫后以大于Vk速度冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝淬火是應(yīng)用最廣的熱處理工藝之一淬火目的是為獲得馬氏體組織，提高鋼的性能真空淬火爐11第四節(jié)鋼的淬火淬火是將鋼加熱到臨界點(diǎn)以上，保溫后以大于一、淬火溫度1.碳鋼淬火溫度為Ac3+30~50℃預(yù)備熱處理組織為退火或正火組織（1）亞共析鋼12一、淬火溫度1.碳鋼淬火溫度為Ac3+30~50℃（1亞共析鋼淬火組織：65MnV鋼（0.65%C）淬火組織45鋼（含0.45%C）正常淬火組織0.5%C時(shí)為M0.5%C時(shí)為M+A’13亞共析鋼淬火組織：65MnV鋼（0.65%C）淬火組織45鋼在Ac1~Ac3之間的加熱淬火稱亞溫淬火35鋼（含0.35%C）亞溫淬火組織亞溫淬火組織為F+M，強(qiáng)硬度低，但塑韌性好14在Ac1~Ac3之間的加熱淬火稱亞溫淬火35鋼（含0.3（2）共析鋼淬火溫度為Ac1+30~50℃；淬火組織為M+A’15（2）共析鋼淬火溫度為Ac1+30~50℃；淬火組織為M（3）過共析鋼T12鋼（含1.2%C）正常淬火組織淬火溫度：Ac1+30~50℃溫度高于Accm，則奧氏體晶粒粗大、含碳量高淬火后馬氏體晶粒粗大、A’量增多使鋼硬度、耐磨性下降，脆性、變形開裂傾向增加淬火組織：M+Fe3C顆粒+A’（預(yù)備組織為P球）16（3）過共析鋼T12鋼（含1.2%C）正常淬火組織淬火溫度：2.合金鋼鋼坯加熱由于多數(shù)合金元素（Mn、P除外）對奧氏體晶粒長大有阻礙作用，因而合金鋼淬火溫度比碳鋼高亞共析鋼淬火溫度為Ac3+50~100℃共析鋼、過共析鋼淬火溫度為Ac1+50~100℃172.合金鋼鋼坯加熱由于多數(shù)合金元素（Mn、P除外）對奧氏體二、淬火介質(zhì)理想的冷卻曲線應(yīng)只在C曲線鼻尖處快冷，而在Ms附近盡量緩冷，以達(dá)到既獲得馬氏體組織，又減小內(nèi)應(yīng)力的目的但目前還沒有找到理想的淬火介質(zhì)常用淬火介質(zhì)是水和油水的冷卻能力強(qiáng)，但低溫冷卻能力太大，只使用于形狀簡單的碳鋼件18二、淬火介質(zhì)理想的冷卻曲線應(yīng)只在C曲線鼻尖處快冷，而在Ms附油在低溫區(qū)冷卻能力較理想，但高溫區(qū)冷卻能力太小，使用于合金鋼和小尺寸的碳鋼件熔鹽作為淬火介質(zhì)稱鹽浴，冷卻能力在水和油之間,用于形狀復(fù)雜件的分級淬火和等溫淬火聚乙烯醇、硝鹽水溶液等也是工業(yè)常用的淬火介質(zhì)19油在低溫區(qū)冷卻能力較理想，但高溫區(qū)冷卻能力太小，使用于合金鋼三、淬火方法采用不同的淬火方法可彌補(bǔ)介質(zhì)的不足1.單液淬火法加熱工件在一種介質(zhì)中連續(xù)冷卻到室溫的淬火方法操作簡單，易實(shí)現(xiàn)自動化20三、淬火方法采用不同的淬火方法可彌補(bǔ)介質(zhì)的不足1.單液淬火工件先在一種冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)中冷卻，躲過鼻尖后，再在另一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的方法。如水淬油冷，油淬空冷優(yōu)點(diǎn)是冷卻理想，缺點(diǎn)是不易掌握用于形狀復(fù)雜的碳鋼件及大型合金鋼件2.雙液淬火法21工件先在一種冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)中冷卻，躲過鼻尖后，再在另一種冷3.分級淬火法鹽浴爐在Ms附近的鹽浴或堿浴中淬火，待內(nèi)外溫度均勻后再取出緩冷可減少內(nèi)應(yīng)力，用于小尺寸工件223.分級淬火法鹽浴爐在Ms附近的鹽浴或堿浴中淬火，待內(nèi)外溫4.等溫淬火法將工件在稍高于Ms的鹽浴或堿浴中保溫足夠長時(shí)間，從而獲得下貝氏體組織的淬火方法經(jīng)等溫淬火零件具有良好的綜合力學(xué)性能，淬火應(yīng)力小適用于形狀復(fù)雜及要求較高的小型件234.等溫淬火法將工件在稍高于Ms的鹽浴或堿浴中保溫足夠長時(shí)第五節(jié)鋼的淬透性網(wǎng)帶式淬火爐淬透性是鋼的主要熱處理性能是選材和制訂熱處理工藝的重要依據(jù)之一24第五節(jié)鋼的淬透性網(wǎng)帶式淬火爐淬透性是鋼的主要熱處理性能一、淬透性的概念淬透性是指鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力，其大小是用規(guī)定條件下淬硬層深度來表示淬硬層深度是指由工件表面到半馬氏體區(qū)（50%M+50%P）的深度淬硬性是指鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度，即硬化能力25一、淬透性的概念淬透性是指鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力，其馬氏體量和硬度隨深度的變化26馬氏體量和硬度隨深度的變化26二、淬透性與淬硬層深度的關(guān)系同一材料的淬硬層深度與工件尺寸、冷卻介質(zhì)有關(guān)——它只用于不同材料之間的比較，是通過尺寸、冷卻介質(zhì)相同時(shí)的淬硬層深度來確定的?！ぜ叽缧?、介質(zhì)冷卻能力強(qiáng)，淬硬層深。淬透性與工件尺寸、冷卻介質(zhì)無關(guān)27二、淬透性與淬硬層深度的關(guān)系同一材料的淬硬層深度與工件尺寸、三、影響淬透性的因素鋼的淬透性取決于臨界冷卻速度Vk，Vk越小，淬透性越高Vk取決于C曲線的位置，C曲線越靠右，Vk越小因而凡是影響C曲線的因素都是影響淬透性的因素即除Co外，凡溶入奧氏體的合金元素都使鋼的淬透性提高奧氏體化溫度高、保溫時(shí)間長也使鋼的淬透性提高28三、影響淬透性的因素鋼的淬透性取決于臨界冷卻速度Vk，Vk越四、淬透性的測定及其表示方法1.淬透性的測定常用末端淬火法29四、淬透性的測定及其表示方法1.淬透性的測定常用末端淬火2.淬透性的表示方法即用表示（1）用淬透性曲線表示J表示末端淬透性d表示半馬氏體區(qū)到水冷端的距離HRC為半馬氏體區(qū)的硬度302.淬透性的表示方法即用3131（2）用臨界淬透直徑表示臨界淬透直徑是指圓形鋼棒在介質(zhì)中冷卻，中心被淬成半馬氏體的最大直徑，用D0表示D0與介質(zhì)有關(guān)，如45鋼D0水=16mm，D0油=8mm只有冷卻條件相同時(shí)，才能進(jìn)行不同材料淬透性比較，如45鋼D0油=8mm，40Cr鋼D0油=20mm32（2）用臨界淬透直徑表示臨界淬透直徑是指圓形鋼棒在介質(zhì)中冷卻五、淬透性的應(yīng)用1.利用淬透性曲線及圓棒冷速與端淬距離的關(guān)系曲線可以預(yù)測零件淬火后的硬度分布——下圖為預(yù)測50mm直徑40MnB鋼軸淬火后斷面的硬度分布。33五、淬透性的應(yīng)用1.利用淬透性曲線及圓棒冷速與端淬距離的關(guān)2.利用淬透性曲線進(jìn)行選材——如要求厚60mm汽車轉(zhuǎn)向節(jié)淬火后表面硬度超過HRC50，1/4半徑處為HRC45，可按下圖箭頭所示程序進(jìn)行選材分析。342.利用淬透性曲線進(jìn)行選材——如要求厚60mm汽車轉(zhuǎn)向節(jié)淬3.利用淬透性可控制淬硬層深度高強(qiáng)螺栓柴油機(jī)連桿齒輪對于截面承載均勻的重要件應(yīng)全部淬透，如螺栓、連桿、模具等對于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)的零件可不必淬透（淬硬層深度一般為半徑的1/2~1/3），如軸類、齒輪等淬硬層深度與工件尺寸有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意尺寸效應(yīng)353.利用淬透性可控制淬硬層深度高強(qiáng)螺栓柴油機(jī)連桿齒輪對于截不同冷卻條件下的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物等溫退火P退火（爐冷）正火（空冷）S（油冷）T+M+A’等溫淬火B(yǎng)下M+A’分級淬火M+A’淬火（水冷）A1MSMf時(shí)間溫度淬火PP均勻A細(xì)A？？？36不同冷卻條件下的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物等溫退火P退火（爐冷）正火（空冷）S第六節(jié)鋼的回火回火是指將淬火鋼加熱到A1以下的某溫度保溫后冷卻的工藝2.獲得所需要的力學(xué)性能：淬火鋼一般硬度高，脆性大，回火可調(diào)整硬度、韌性螺桿表面的淬火裂紋一、回火的目的1.減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，防止變形或開裂37第六節(jié)鋼的回火回火是指將淬火鋼加熱到A1以下的某溫度保3.穩(wěn)定尺寸：M和A’都是非平衡組織，有自發(fā)向平衡組織轉(zhuǎn)變的傾向；回火可使M與A’轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶饣蚪咏胶獾慕M織，防止使用時(shí)變形4.對于某些高淬透性的鋼，空冷即可淬火，如采用回火軟化既能降低硬度，又能縮短軟化周期未經(jīng)淬火的鋼回火無意義，而淬火鋼不回火在放置使用過程中易變形或開裂鋼經(jīng)淬火后應(yīng)立即進(jìn)行回火383.穩(wěn)定尺寸：M和A’都是非平衡組織，有自發(fā)向平衡組織轉(zhuǎn)變二、鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變淬火鋼回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變主要發(fā)生在加熱階段，隨加熱溫度升高，淬火鋼的組織發(fā)生四個(gè)階段變化網(wǎng)帶式回火電爐39二、鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變淬火鋼回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變主要發(fā)生在加熱階段1.馬氏體的分解透射電鏡下的回火馬氏體形貌（一）回火時(shí)組織轉(zhuǎn)變析出的碳化物以細(xì)片狀分布在馬氏體基體上，這種組織稱回火馬氏體，用M回表示100℃回火時(shí)，鋼的組織無變化（碳原子偏聚）100~200℃加熱時(shí)，馬氏體將發(fā)生分解，從馬氏體中析出碳化物-FexC，使馬氏體過飽和度降低401.馬氏體的分解透射電鏡下的回火馬氏體形貌（一）回火時(shí)組織回火馬氏體在光鏡下M回為黑色，A’為白色0.2%C時(shí)，不析出-碳化物，只發(fā)生碳在位錯(cuò)附近的偏聚2.殘余奧氏體分解200~300℃時(shí),由于馬氏體分解，A所受的壓力下降，Ms上升，A’分解為-碳化物和過飽和鐵素體，即M回41回火馬氏體在光鏡下M回為黑色，A’為白色2.殘余奧氏體分解發(fā)生于250~400℃，此時(shí)，-碳化物逐漸溶解消失，并從馬氏體中析出滲碳體Fe3C對于碳含量>0.4%的馬氏體，還會形成碳化物（大致成分Fe3C）回火托氏體3.-碳化物消失，滲碳體Fe3C析出到350℃，馬氏體含碳量降到鐵素體平衡成分，內(nèi)應(yīng)力大量消除，M回轉(zhuǎn)變?yōu)樵诒３竹R氏體形態(tài)的鐵素體基體上分布著細(xì)粒狀Fe3C組織，稱回火托氏體，用T回表示42發(fā)生于250~400℃，此時(shí)，-碳化物逐漸溶解消失，并從馬回火索氏體4.Fe3C聚集長大和鐵素體多邊形化400℃以上，F(xiàn)e3C開始聚集長大450℃以上鐵素體發(fā)生多邊形化，由針片狀變?yōu)槎噙呅芜@種在多邊形鐵素體基體上分布著顆粒狀Fe3C的組織稱回火索氏體，用S回表示43回火索氏體4.Fe3C聚集長大和鐵素體多邊形化400℃以上淬火鋼硬度隨回火溫度的變化40鋼力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系（二）回火時(shí)的性能變化回火時(shí)力學(xué)性能變化總的趨勢是隨回火溫度提高，鋼的強(qiáng)度、硬度下降，塑性、韌性提高44淬火鋼硬度隨回火溫度的變化40鋼力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系（二200℃以下，由于馬氏體中碳化物的彌散析出，鋼的硬度并不下降，高碳鋼硬度甚至略有提高200~300℃，由于高碳鋼中A’轉(zhuǎn)變?yōu)镸回，硬度再次升高大于300℃，由于Fe3C粗化，馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體，硬度直線下降45200℃以下，由于馬氏體中碳化物的彌散析出，鋼的硬度并不下降三、回火脆性淬火鋼的韌性并不總是隨溫度升高而提高在某些溫度范圍回火時(shí)，會出現(xiàn)沖擊韌性下降的現(xiàn)象，稱回火脆性46三、回火脆性淬火鋼的韌性并不總是隨溫度升高而提高461.第一類回火脆性原因：細(xì)小的薄片狀過渡碳化物和滲碳體在馬氏體片的界面上析出回火時(shí)應(yīng)避開這一溫度范圍又稱不可逆回火脆性，是指淬火鋼在250~350℃回火時(shí)出現(xiàn)的脆性471.第一類回火脆性原因：細(xì)小的薄片狀過渡碳化物和滲碳體在馬2.第二類回火脆性回火后快冷加入合金元素W（約1%）、Mo（約0.5%）——該法更適用于大截面的零部件又稱可逆回火脆性，是指淬火鋼在500~650℃范圍內(nèi)回火后緩冷時(shí)出現(xiàn)的脆性原因：鋼中含Ni、Cr、Mn，加速P、As、Sb、Sn等向原奧氏體晶界偏聚防止辦法：482.第二類回火脆性回火后快冷又稱可逆回火脆性，是指淬火鋼在四、回火種類根據(jù)鋼的回火溫度范圍，可將回火分為三類：淬火加高溫回火的熱處理稱作調(diào)質(zhì)處理，簡稱調(diào)質(zhì)廣泛用于各種結(jié)構(gòu)件如軸、齒輪等熱處理。也可作為要求較高精密件、量具等預(yù)備熱處理適用于各種高碳鋼、滲碳件及表面淬火件應(yīng)用獲得良好的綜合力學(xué)性能，即在保持較高的強(qiáng)度同時(shí)，具有良好的塑性和韌性提高e及s，同時(shí)使工件具有一定韌性在保留高硬度、高耐磨性的同時(shí)，降低內(nèi)應(yīng)力回火目的S回T回M回回火組織500~650℃350~500℃150~250℃回火溫度高溫回火中溫回火低溫回火適用于彈簧熱處理49四、回火種類根據(jù)鋼的回火溫度范圍，可將回火分為三類：淬火加高第七節(jié)鋼的表面淬火表面淬火是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織情況下，利用快速加熱將表層奧氏體化后進(jìn)行淬火以強(qiáng)化零件表面的熱處理方法火焰加熱感應(yīng)加熱50第七節(jié)鋼的表面淬火表面淬火是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心表面淬火目的：表硬里韌軸的感應(yīng)加熱表面淬火使表面具有高的硬度、耐磨性和疲勞極限心部在保持一定的強(qiáng)度、硬度的條件下，具有足夠的塑性和韌性適用于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦和沖擊的零件51表面淬火目的：表硬里韌軸的感應(yīng)加熱表面淬火使表面具有高的硬度1.表面淬火用材料機(jī)床導(dǎo)軌表面淬火齒輪（1）0.4~0.5%C的中碳鋼含碳量過低，則表面硬度、耐磨性下降含碳量過高，心部韌性下降（2）鑄鐵：提高其表面耐磨性521.表面淬火用材料機(jī)床導(dǎo)軌表面淬火齒輪（1）0.4~0.52.預(yù)備熱處理回火索氏體索氏體（1）工藝對于結(jié)構(gòu)鋼為調(diào)質(zhì)或正火前者用于要求高的重要件，后者用于要求不高的普通件（2）目的①為表面淬火作組織準(zhǔn)備②獲得最終心部組織532.預(yù)備熱處理回火索氏體索氏體（1）工藝對于結(jié)構(gòu)鋼為調(diào)質(zhì)或3.表面淬火后的回火感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)淬火機(jī)床采用低溫回火，溫度不高于200℃回火目的為降低內(nèi)應(yīng)力，保留淬火高硬度、耐磨性4.表面淬火+低溫回火后的組織表層組織為M回心部組織為S回（調(diào)質(zhì)）或F+S（正火）543.表面淬火后的回火感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)淬火機(jī)床采用低溫回感應(yīng)加熱表面淬火5.表面淬火常用加熱方法1）感應(yīng)加熱：利用交變電流在工件表面感應(yīng)巨大渦流，使工件表面迅速加熱的方法55感應(yīng)加熱表面淬火5.表面淬火常用加熱方法1）感應(yīng)加熱：利用感應(yīng)加熱分為：傳動軸連續(xù)淬火感應(yīng)器感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的截面圖①高頻感應(yīng)加熱：頻率為250~300KHz，淬硬層深度0.5~2mm56感應(yīng)加熱分為：傳動軸連續(xù)淬火感應(yīng)器感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的截面②中頻感應(yīng)加熱：頻率為2500~8000Hz，淬硬層深度2~10mm各種感應(yīng)器中頻感應(yīng)加熱表面淬火的機(jī)車凸輪軸57②中頻感應(yīng)加熱：頻率為2500~8000Hz，淬硬層深度③工頻感應(yīng)加熱：頻率為50Hz，淬硬層深度10~15mm各種感應(yīng)器感應(yīng)穿透加熱58③工頻感應(yīng)加熱：頻率為50Hz，淬硬層深度10~15m2）火焰加熱：利用乙炔火焰直接加熱工件表面的方法；成本低，但質(zhì)量不易控制3）激光熱處理：利用高能量密度的激光對工件表面進(jìn)行加熱的方法；效率高，質(zhì)量好火焰加熱表面淬火激光表面熱處理火焰加熱表面淬火592）火焰加熱：利用乙炔火焰直接加熱工件表面的方法；成本低，但第八節(jié)鋼的化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理是將工件置于特定介質(zhì)中加熱保溫使介質(zhì)中活性原子滲入工件表層從而改變工件表層化學(xué)成分和組織進(jìn)而改變其性能的熱處理工藝60第八節(jié)鋼的化學(xué)熱處理化學(xué)熱處理是將工件置于特定介質(zhì)中加與表面淬火相比，化學(xué)熱處理不僅改變鋼的表層組織，還改變其化學(xué)成分化學(xué)熱處理也是獲得表硬里韌性能的方法之一根據(jù)滲入的元素不同，化學(xué)熱處理可分為滲碳、氮化、多元共滲、滲其它元素等可控氣氛滲碳爐滲碳回火爐61與表面淬火相比，化學(xué)熱處理不僅改變鋼的表層組織，還改變其化學(xué)一、化學(xué)熱處理的基本過程1.介質(zhì)（滲劑）的分解：分解的同時(shí)釋放出活性原子如：滲碳CH4→2H2+[C]氮化2NH3→3H2+2[N]2.工件表面的吸收：活性原子向固溶體溶解或與鋼中某些元素形成化合物3.原子向內(nèi)部擴(kuò)散氮化擴(kuò)散層62一、化學(xué)熱處理的基本過程1.介質(zhì)（滲劑）的分解：分解的同時(shí)二、鋼的滲碳1.滲碳目的2.滲碳用鋼經(jīng)滲碳的機(jī)車從動齒輪指向鋼的表面滲入碳原子的過程提高工件表面硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，同時(shí)保持心部良好的韌性為含0.1~0.25%C的低碳鋼碳高則心部韌性降低63二、鋼的滲碳1.滲碳目的2.滲碳用鋼經(jīng)滲碳的機(jī)車從動齒輪氣體滲碳法3.滲碳方法（1）氣體滲碳法將工件放入密封爐內(nèi)，在高溫滲碳?xì)夥罩袧B碳滲劑為氣體（煤氣、液化氣等）或有機(jī)液體（煤油、甲醇等）優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量好，效率高缺點(diǎn)：滲層成分與深度不易控制64氣體滲碳法3.滲碳方法（1）氣體滲碳法將工件放入密封爐內(nèi)，（2）固體滲碳法（3）真空滲碳法真空滲碳爐將工件埋入滲劑中，裝箱密封后在高溫下加熱滲碳滲劑為木炭優(yōu)點(diǎn)：操作簡單缺點(diǎn)：滲速慢，勞動條件差將工件放入真空滲碳爐中，抽真空后通入滲碳?xì)怏w加熱滲碳優(yōu)點(diǎn)：表面質(zhì)量好，滲碳速度快65（2）固體滲碳法（3）真空滲碳法真空滲碳爐將工件埋入滲劑中，4.滲碳溫度：為900~950℃滲碳層厚度（由表面到過渡層一半處的厚度）：一般為0.5~2mm低碳鋼滲碳緩冷后的組織滲碳層表面含碳量：以0.85~1.05%為最好滲碳緩冷后組織：表層為P+網(wǎng)狀Fe3CII心部為F+P中間為過渡區(qū)664.滲碳溫度：為900~950℃低碳鋼滲碳緩冷后的組織滲碳5.滲碳后的熱處理滲碳后的熱處理示意圖淬火+低溫回火，回火溫度為160~180℃；淬火方法有：（1）預(yù)冷淬火法滲碳后預(yù)冷到略高于Ar1溫度直接淬火675.滲碳后的熱處理滲碳后的熱處理示意圖淬火+低溫回火，回火（2）一次淬火法：滲碳緩冷后重新加熱淬火（3）二次淬火法：滲碳緩冷后第一次加熱為心部Ac3+30~50℃，細(xì)化心部；第二次加熱為Ac1+30~50℃，細(xì)化表層滲碳后的熱處理示意圖68（2）一次淬火法：滲碳緩冷后重新加熱淬火滲碳后的熱處理示意圖常用方法是滲碳緩冷后，重新加熱到Ac1+30~50℃淬火+低溫回火，此時(shí)組織為：表層：M回+顆粒狀碳化物+A’（少量）心部：M回+F（淬透時(shí)）滲碳淬火后的表層組織M+F69常用方法是滲碳緩冷后，重新加熱到Ac1+30~50℃淬火三、鋼的氮化氮化是指向鋼的表面滲入氮原子的過程井式氣體氮化爐1.氮化用鋼為含Cr、Mo、Al、Ti、V的中碳鋼常用鋼號為38CrMoAl2.氮化溫度為500~570℃氮化層厚度不超過0.6~0.7mm70三、鋼的氮化氮化是指向鋼的表面滲入氮原子的過程井式氣體氮化爐3.常用氮化方法離子氮化爐氣體氮化法與氣體滲碳法類似，滲劑為氨離子氮化法是在電場作用下，使電離的氮離子高速沖擊作為陰極的工件——與氣體氮化相比，氮化時(shí)間短，氮化層脆性小。713.常用氮化方法離子氮化爐氣體氮化法與氣體滲碳法類似，滲劑4.氮化的特點(diǎn)及應(yīng)用氮化層組織38CrMoAl氮化層硬度1）氮化件表面硬度高（HV1000~2000），耐磨性高2）疲勞強(qiáng)度高：由于表面存在壓應(yīng)力724.氮化的特點(diǎn)及應(yīng)用氮化層組織38CrMoAl氮化層硬度13）工件變形小：原因是氮化溫度低，氮化后不需進(jìn)行熱處理4）耐蝕性好：因?yàn)楸韺有纬傻牡锘瘜W(xué)穩(wěn)定性高縫紉機(jī)用氮化件經(jīng)氮化的機(jī)車曲軸氮化的缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜，成本高，氮化層薄——用于耐磨性、精度要求高的零件及耐熱、耐磨及耐蝕件，如儀表的小軸、輕載齒輪及重要的曲軸等。733）工件變形?。涸蚴堑瘻囟鹊停蟛恍柽M(jìn)行熱處理縫紉機(jī)根據(jù)加熱、冷卻方式及鋼組織性能變化特點(diǎn)不同：其它熱處理普通熱處理表面熱處理熱處理退火正火淬火回火真空熱處理形變熱處理激光熱處理控制氣氛熱處理表面淬火：感應(yīng)加熱、火焰加熱、電接觸加熱等化學(xué)熱處理：滲碳、氮化、碳氮共滲、滲其他元素等熱處理工藝分類74根據(jù)加熱、冷卻方式及鋼組織性能變化特點(diǎn)不同：其它熱處理普通熱按照熱處理在零件生產(chǎn)過程中的位置和作用不同，熱處理工藝還可分為預(yù)備熱處理和最終熱處理：W18Cr4V鋼熱處理工藝曲線預(yù)備熱處理：為隨后的加工（冷拔、沖壓、切削）或進(jìn)一步熱處理作準(zhǔn)備的熱處理最終熱處理：賦予工件所要求的使用性能的熱處理75按照熱處理在零件生產(chǎn)過程中的位置和作用不同，熱處理工藝還可分第三節(jié)鋼的退火與正火機(jī)械零件的一般加工工藝為：毛坯（鑄、鍛）→預(yù)備熱處理→機(jī)加工→最終熱處理退火與正火主要用于預(yù)備熱處理，只有當(dāng)工件性能要求不高時(shí)才作為最終熱處理76第三節(jié)鋼的退火與正火機(jī)械零件的一般加工工藝為：毛坯（鑄一、退火將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫，然后緩冷（爐冷）的熱處理工藝叫做退火1）調(diào)整硬度，便于切削加工（適合加工的硬度為170~250HB）2）消除內(nèi)應(yīng)力，防止加工中變形3）細(xì)化晶粒，為最終熱處理作組織準(zhǔn)備真空退火爐1.退火目的77一、退火將鋼加熱至適當(dāng)溫度保溫，然后緩冷（爐冷）的熱處理工藝2.退火工藝（1）完全退火退火的種類很多，常用的有完全退火、等溫退火、球化退火、擴(kuò)散退火、去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火將工件加熱到Ac3+30~50℃保溫后緩冷的退火工藝，主要用于亞共析鋼782.退火工藝（1）完全退火退火的種類很多，常用的有完全退火（2）等溫退火高速鋼等溫退火與普通退火的比較亞共析鋼加熱到Ac3+30~50℃，共析、過共析鋼加熱到Ac1+30~50℃，保溫后快冷到Ar1以下的某一溫度下停留，待相變完成后出爐空冷等溫退火可縮短工件在爐內(nèi)停留時(shí)間，更適合于孕育期長的合金鋼79（2）等溫退火高速鋼等溫退火與普通退火的比較亞共析鋼加熱到A（3）球化退火是將工件加熱到Ac1+30~50℃保溫后緩冷，或加熱后冷卻到略低于Ar1的溫度下保溫，使P中的滲碳體球化后出爐空冷主要用于共析、過共析鋼球化退火是將鋼中滲碳體球狀化的退火工藝80（3）球化退火是將工件加熱到Ac1+30~50℃保溫后緩球化退火的組織為鐵素體基體上分布著顆粒狀滲碳體的組織，稱球狀珠光體，用P球表示球狀珠光體對于有網(wǎng)狀二次滲碳體的過共析鋼，球化退火前應(yīng)先進(jìn)行正火，以消除網(wǎng)狀81球化退火的組織為鐵素體基體上分布著顆粒狀滲碳體的組織，稱球狀二、正火正火是將亞共析鋼加熱到Ac3+30~50℃，共析鋼加熱到Ac1+30~50℃，過共析鋼加熱到Accm+30~50℃保溫后空冷的工藝正火比退火冷卻速度大1.正火后的組織：<0.6%C時(shí)，組織為F+S0.6%C時(shí)，組織為S82二、正火正火是將亞共析鋼加熱到Ac3+30~50℃，共析2.正火的目的要改善切削性能，低碳鋼用正火，中碳鋼用退火或正火，高碳鋼用球化退火合適切削加工硬度1）對于低、中碳鋼（≤0.6C%），目的與退火的相同2）對于過共析鋼，用于消除網(wǎng)狀二次滲碳體，為球化退火作組織準(zhǔn)備3）普通件最終熱處理832.正火的目的要改善切削性能，低碳鋼用正火，中碳鋼用退火或第四節(jié)鋼的淬火淬火是將鋼加熱到臨界點(diǎn)以上，保溫后以大于Vk速度冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝淬火是應(yīng)用最廣的熱處理工藝之一淬火目的是為獲得馬氏體組織，提高鋼的性能真空淬火爐84第四節(jié)鋼的淬火淬火是將鋼加熱到臨界點(diǎn)以上，保溫后以大于一、淬火溫度1.碳鋼淬火溫度為Ac3+30~50℃預(yù)備熱處理組織為退火或正火組織（1）亞共析鋼85一、淬火溫度1.碳鋼淬火溫度為Ac3+30~50℃（1亞共析鋼淬火組織：65MnV鋼（0.65%C）淬火組織45鋼（含0.45%C）正常淬火組織0.5%C時(shí)為M0.5%C時(shí)為M+A’86亞共析鋼淬火組織：65MnV鋼（0.65%C）淬火組織45鋼在Ac1~Ac3之間的加熱淬火稱亞溫淬火35鋼（含0.35%C）亞溫淬火組織亞溫淬火組織為F+M，強(qiáng)硬度低，但塑韌性好87在Ac1~Ac3之間的加熱淬火稱亞溫淬火35鋼（含0.3（2）共析鋼淬火溫度為Ac1+30~50℃；淬火組織為M+A’88（2）共析鋼淬火溫度為Ac1+30~50℃；淬火組織為M（3）過共析鋼T12鋼（含1.2%C）正常淬火組織淬火溫度：Ac1+30~50℃溫度高于Accm，則奧氏體晶粒粗大、含碳量高淬火后馬氏體晶粒粗大、A’量增多使鋼硬度、耐磨性下降，脆性、變形開裂傾向增加淬火組織：M+Fe3C顆粒+A’（預(yù)備組織為P球）89（3）過共析鋼T12鋼（含1.2%C）正常淬火組織淬火溫度：2.合金鋼鋼坯加熱由于多數(shù)合金元素（Mn、P除外）對奧氏體晶粒長大有阻礙作用，因而合金鋼淬火溫度比碳鋼高亞共析鋼淬火溫度為Ac3+50~100℃共析鋼、過共析鋼淬火溫度為Ac1+50~100℃902.合金鋼鋼坯加熱由于多數(shù)合金元素（Mn、P除外）對奧氏體二、淬火介質(zhì)理想的冷卻曲線應(yīng)只在C曲線鼻尖處快冷，而在Ms附近盡量緩冷，以達(dá)到既獲得馬氏體組織，又減小內(nèi)應(yīng)力的目的但目前還沒有找到理想的淬火介質(zhì)常用淬火介質(zhì)是水和油水的冷卻能力強(qiáng)，但低溫冷卻能力太大，只使用于形狀簡單的碳鋼件91二、淬火介質(zhì)理想的冷卻曲線應(yīng)只在C曲線鼻尖處快冷，而在Ms附油在低溫區(qū)冷卻能力較理想，但高溫區(qū)冷卻能力太小，使用于合金鋼和小尺寸的碳鋼件熔鹽作為淬火介質(zhì)稱鹽浴，冷卻能力在水和油之間,用于形狀復(fù)雜件的分級淬火和等溫淬火聚乙烯醇、硝鹽水溶液等也是工業(yè)常用的淬火介質(zhì)92油在低溫區(qū)冷卻能力較理想，但高溫區(qū)冷卻能力太小，使用于合金鋼三、淬火方法采用不同的淬火方法可彌補(bǔ)介質(zhì)的不足1.單液淬火法加熱工件在一種介質(zhì)中連續(xù)冷卻到室溫的淬火方法操作簡單，易實(shí)現(xiàn)自動化93三、淬火方法采用不同的淬火方法可彌補(bǔ)介質(zhì)的不足1.單液淬火工件先在一種冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)中冷卻，躲過鼻尖后，再在另一種冷卻能力較弱的介質(zhì)中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的方法。如水淬油冷，油淬空冷優(yōu)點(diǎn)是冷卻理想，缺點(diǎn)是不易掌握用于形狀復(fù)雜的碳鋼件及大型合金鋼件2.雙液淬火法94工件先在一種冷卻能力強(qiáng)的介質(zhì)中冷卻，躲過鼻尖后，再在另一種冷3.分級淬火法鹽浴爐在Ms附近的鹽浴或堿浴中淬火，待內(nèi)外溫度均勻后再取出緩冷可減少內(nèi)應(yīng)力，用于小尺寸工件953.分級淬火法鹽浴爐在Ms附近的鹽浴或堿浴中淬火，待內(nèi)外溫4.等溫淬火法將工件在稍高于Ms的鹽浴或堿浴中保溫足夠長時(shí)間，從而獲得下貝氏體組織的淬火方法經(jīng)等溫淬火零件具有良好的綜合力學(xué)性能，淬火應(yīng)力小適用于形狀復(fù)雜及要求較高的小型件964.等溫淬火法將工件在稍高于Ms的鹽浴或堿浴中保溫足夠長時(shí)第五節(jié)鋼的淬透性網(wǎng)帶式淬火爐淬透性是鋼的主要熱處理性能是選材和制訂熱處理工藝的重要依據(jù)之一97第五節(jié)鋼的淬透性網(wǎng)帶式淬火爐淬透性是鋼的主要熱處理性能一、淬透性的概念淬透性是指鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力，其大小是用規(guī)定條件下淬硬層深度來表示淬硬層深度是指由工件表面到半馬氏體區(qū)（50%M+50%P）的深度淬硬性是指鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度，即硬化能力98一、淬透性的概念淬透性是指鋼在淬火時(shí)獲得淬硬層深度的能力，其馬氏體量和硬度隨深度的變化99馬氏體量和硬度隨深度的變化26二、淬透性與淬硬層深度的關(guān)系同一材料的淬硬層深度與工件尺寸、冷卻介質(zhì)有關(guān)——它只用于不同材料之間的比較，是通過尺寸、冷卻介質(zhì)相同時(shí)的淬硬層深度來確定的?！ぜ叽缧　⒔橘|(zhì)冷卻能力強(qiáng)，淬硬層深。淬透性與工件尺寸、冷卻介質(zhì)無關(guān)100二、淬透性與淬硬層深度的關(guān)系同一材料的淬硬層深度與工件尺寸、三、影響淬透性的因素鋼的淬透性取決于臨界冷卻速度Vk，Vk越小，淬透性越高Vk取決于C曲線的位置，C曲線越靠右，Vk越小因而凡是影響C曲線的因素都是影響淬透性的因素即除Co外，凡溶入奧氏體的合金元素都使鋼的淬透性提高奧氏體化溫度高、保溫時(shí)間長也使鋼的淬透性提高101三、影響淬透性的因素鋼的淬透性取決于臨界冷卻速度Vk，Vk越四、淬透性的測定及其表示方法1.淬透性的測定常用末端淬火法102四、淬透性的測定及其表示方法1.淬透性的測定常用末端淬火2.淬透性的表示方法即用表示（1）用淬透性曲線表示J表示末端淬透性d表示半馬氏體區(qū)到水冷端的距離HRC為半馬氏體區(qū)的硬度1032.淬透性的表示方法即用10431（2）用臨界淬透直徑表示臨界淬透直徑是指圓形鋼棒在介質(zhì)中冷卻，中心被淬成半馬氏體的最大直徑，用D0表示D0與介質(zhì)有關(guān)，如45鋼D0水=16mm，D0油=8mm只有冷卻條件相同時(shí)，才能進(jìn)行不同材料淬透性比較，如45鋼D0油=8mm，40Cr鋼D0油=20mm105（2）用臨界淬透直徑表示臨界淬透直徑是指圓形鋼棒在介質(zhì)中冷卻五、淬透性的應(yīng)用1.利用淬透性曲線及圓棒冷速與端淬距離的關(guān)系曲線可以預(yù)測零件淬火后的硬度分布——下圖為預(yù)測50mm直徑40MnB鋼軸淬火后斷面的硬度分布。106五、淬透性的應(yīng)用1.利用淬透性曲線及圓棒冷速與端淬距離的關(guān)2.利用淬透性曲線進(jìn)行選材——如要求厚60mm汽車轉(zhuǎn)向節(jié)淬火后表面硬度超過HRC50，1/4半徑處為HRC45，可按下圖箭頭所示程序進(jìn)行選材分析。1072.利用淬透性曲線進(jìn)行選材——如要求厚60mm汽車轉(zhuǎn)向節(jié)淬3.利用淬透性可控制淬硬層深度高強(qiáng)螺栓柴油機(jī)連桿齒輪對于截面承載均勻的重要件應(yīng)全部淬透，如螺栓、連桿、模具等對于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)的零件可不必淬透（淬硬層深度一般為半徑的1/2~1/3），如軸類、齒輪等淬硬層深度與工件尺寸有關(guān)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意尺寸效應(yīng)1083.利用淬透性可控制淬硬層深度高強(qiáng)螺栓柴油機(jī)連桿齒輪對于截不同冷卻條件下的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物等溫退火P退火（爐冷）正火（空冷）S（油冷）T+M+A’等溫淬火B(yǎng)下M+A’分級淬火M+A’淬火（水冷）A1MSMf時(shí)間溫度淬火PP均勻A細(xì)A？？？109不同冷卻條件下的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物等溫退火P退火（爐冷）正火（空冷）S第六節(jié)鋼的回火回火是指將淬火鋼加熱到A1以下的某溫度保溫后冷卻的工藝2.獲得所需要的力學(xué)性能：淬火鋼一般硬度高，脆性大，回火可調(diào)整硬度、韌性螺桿表面的淬火裂紋一、回火的目的1.減少或消除淬火內(nèi)應(yīng)力，防止變形或開裂110第六節(jié)鋼的回火回火是指將淬火鋼加熱到A1以下的某溫度保3.穩(wěn)定尺寸：M和A’都是非平衡組織，有自發(fā)向平衡組織轉(zhuǎn)變的傾向；回火可使M與A’轉(zhuǎn)變?yōu)槠胶饣蚪咏胶獾慕M織，防止使用時(shí)變形4.對于某些高淬透性的鋼，空冷即可淬火，如采用回火軟化既能降低硬度，又能縮短軟化周期未經(jīng)淬火的鋼回火無意義，而淬火鋼不回火在放置使用過程中易變形或開裂鋼經(jīng)淬火后應(yīng)立即進(jìn)行回火1113.穩(wěn)定尺寸：M和A’都是非平衡組織，有自發(fā)向平衡組織轉(zhuǎn)變二、鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變淬火鋼回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變主要發(fā)生在加熱階段，隨加熱溫度升高，淬火鋼的組織發(fā)生四個(gè)階段變化網(wǎng)帶式回火電爐112二、鋼在回火時(shí)的轉(zhuǎn)變淬火鋼回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變主要發(fā)生在加熱階段1.馬氏體的分解透射電鏡下的回火馬氏體形貌（一）回火時(shí)組織轉(zhuǎn)變析出的碳化物以細(xì)片狀分布在馬氏體基體上，這種組織稱回火馬氏體，用M回表示100℃回火時(shí)，鋼的組織無變化（碳原子偏聚）100~200℃加熱時(shí)，馬氏體將發(fā)生分解，從馬氏體中析出碳化物-FexC，使馬氏體過飽和度降低1131.馬氏體的分解透射電鏡下的回火馬氏體形貌（一）回火時(shí)組織回火馬氏體在光鏡下M回為黑色，A’為白色0.2%C時(shí)，不析出-碳化物，只發(fā)生碳在位錯(cuò)附近的偏聚2.殘余奧氏體分解200~300℃時(shí),由于馬氏體分解，A所受的壓力下降，Ms上升，A’分解為-碳化物和過飽和鐵素體，即M回114回火馬氏體在光鏡下M回為黑色，A’為白色2.殘余奧氏體分解發(fā)生于250~400℃，此時(shí)，-碳化物逐漸溶解消失，并從馬氏體中析出滲碳體Fe3C對于碳含量>0.4%的馬氏體，還會形成碳化物（大致成分Fe3C）回火托氏體3.-碳化物消失，滲碳體Fe3C析出到350℃，馬氏體含碳量降到鐵素體平衡成分，內(nèi)應(yīng)力大量消除，M回轉(zhuǎn)變?yōu)樵诒３竹R氏體形態(tài)的鐵素體基體上分布著細(xì)粒狀Fe3C組織，稱回火托氏體，用T回表示115發(fā)生于250~400℃，此時(shí)，-碳化物逐漸溶解消失，并從馬回火索氏體4.Fe3C聚集長大和鐵素體多邊形化400℃以上，F(xiàn)e3C開始聚集長大450℃以上鐵素體發(fā)生多邊形化，由針片狀變?yōu)槎噙呅芜@種在多邊形鐵素體基體上分布著顆粒狀Fe3C的組織稱回火索氏體，用S回表示116回火索氏體4.Fe3C聚集長大和鐵素體多邊形化400℃以上淬火鋼硬度隨回火溫度的變化40鋼力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系（二）回火時(shí)的性能變化回火時(shí)力學(xué)性能變化總的趨勢是隨回火溫度提高，鋼的強(qiáng)度、硬度下降，塑性、韌性提高117淬火鋼硬度隨回火溫度的變化40鋼力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系（二200℃以下，由于馬氏體中碳化物的彌散析出，鋼的硬度并不下降，高碳鋼硬度甚至略有提高200~300℃，由于高碳鋼中A’轉(zhuǎn)變?yōu)镸回，硬度再次升高大于300℃，由于Fe3C粗化，馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體，硬度直線下降118200℃以下，由于馬氏體中碳化物的彌散析出，鋼的硬度并不下降三、回火脆性淬火鋼的韌性并不總是隨溫度升高而提高在某些溫度范圍回火時(shí)，會出現(xiàn)沖擊韌性下降的現(xiàn)象，稱回火脆性119三、回火脆性淬火鋼的韌性并不總是隨溫度升高而提高461.第一類回火脆性原因：細(xì)小的薄片狀過渡碳化物和滲碳體在馬氏體片的界面上析出回火時(shí)應(yīng)避開這一溫度范圍又稱不可逆回火脆性，是指淬火鋼在250~350℃回火時(shí)出現(xiàn)的脆性1201.第一類回火脆性原因：細(xì)小的薄片狀過渡碳化物和滲碳體在馬2.第二類回火脆性回火后快冷加入合金元素W（約1%）、Mo（約0.5%）——該法更適用于大截面的零部件又稱可逆回火脆性，是指淬火鋼在500~650℃范圍內(nèi)回火后緩冷時(shí)出現(xiàn)的脆性原因：鋼中含Ni、Cr、Mn，加速P、As、Sb、Sn等向原奧氏體晶界偏聚防止辦法：1212.第二類回火脆性回火后快冷又稱可逆回火脆性，是指淬火鋼在四、回火種類根據(jù)鋼的回火溫度范圍，可將回火分為三類：淬火加高溫回火的熱處理稱作調(diào)質(zhì)處理，簡稱調(diào)質(zhì)廣泛用于各種結(jié)構(gòu)件如軸、齒輪等熱處理。也可作為要求較高精密件、量具等預(yù)備熱處理適用于各種高碳鋼、滲碳件及表面淬火件應(yīng)用獲得良好的綜合力學(xué)性能，即在保持較高的強(qiáng)度同時(shí)，具有良好的塑性和韌性提高e及s，同時(shí)使工件具有一定韌性在保留高硬度、高耐磨性的同時(shí)，降低內(nèi)應(yīng)力回火目的S回T回M回回火組織500~650℃350~500℃150~250℃回火溫度高溫回火中溫回火低溫回火適用于彈簧熱處理122四、回火種類根據(jù)鋼的回火溫度范圍，可將回火分為三類：淬火加高第七節(jié)鋼的表面淬火表面淬火是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織情況下，利用快速加熱將表層奧氏體化后進(jìn)行淬火以強(qiáng)化零件表面的熱處理方法火焰加熱感應(yīng)加熱123第七節(jié)鋼的表面淬火表面淬火是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心表面淬火目的：表硬里韌軸的感應(yīng)加熱表面淬火使表面具有高的硬度、耐磨性和疲勞極限心部在保持一定的強(qiáng)度、硬度的條件下，具有足夠的塑性和韌性適用于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦和沖擊的零件124表面淬火目的：表硬里韌軸的感應(yīng)加熱表面淬火使表面具有高的硬度1.表面淬火用材料機(jī)床導(dǎo)軌表面淬火齒輪（1）0.4~0.5%C的中碳鋼含碳量過低，則表面硬度、耐磨性下降含碳量過高，心部韌性下降（2）鑄鐵：提高其表面耐磨性1251.表面淬火用材料機(jī)床導(dǎo)軌表面淬火齒輪（1）0.4~0.52.預(yù)備熱處理回火索氏體索氏體（1）工藝對于結(jié)構(gòu)鋼為調(diào)質(zhì)或正火前者用于要求高的重要件，后者用于要求不高的普通件（2）目的①為表面淬火作組織準(zhǔn)備②獲得最終心部組織1262.預(yù)備熱處理回火索氏體索氏體（1）工藝對于結(jié)構(gòu)鋼為調(diào)質(zhì)或3.表面淬火后的回火感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)淬火機(jī)床采用低溫回火，溫度不高于200℃回火目的為降低內(nèi)應(yīng)力，保留淬火高硬度、耐磨性4.表面淬火+低溫回火后的組織表層組織為M回心部組織為S回（調(diào)質(zhì)）或F+S（正火）1273.表面淬火后的回火感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)淬火機(jī)床采用低溫回感應(yīng)加熱表面淬火5.表面淬火常用加熱方法1）感應(yīng)加熱：利用交變電流在工件表面感應(yīng)巨大渦流，使工件表面迅速加熱的方法128感應(yīng)加熱表面淬火5.表面淬火常用加熱方法1）感應(yīng)加熱：利用感應(yīng)加熱分為：傳動軸連續(xù)淬火感應(yīng)器感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的截面圖①高頻感應(yīng)加熱：頻率為250~300KHz，淬硬層深度0.5~2mm129感應(yīng)加熱分為：傳動軸連續(xù)淬火感應(yīng)器感應(yīng)加熱表面淬火齒輪的截面②中頻感應(yīng)加熱：頻率為2500~8000Hz，淬硬層深度2~10mm各種感應(yīng)器中頻感應(yīng)加熱表面淬火的機(jī)車凸輪軸130②中頻感應(yīng)加熱：頻率為2500~8000Hz，淬硬層深度③工頻感應(yīng)加熱：頻率為50Hz，淬硬層深度10~15mm各種感應(yīng)器感應(yīng)穿透加熱131③工頻感應(yīng)加熱：頻率為50Hz，淬硬層深度10~15m2）火焰加熱：利用乙炔火焰直接加熱工件表面的方法；成本低，但質(zhì)量不易控制3）激光熱處理：利用高能量密度的激光對工件表面進(jìn)行加熱的方法；效率高，質(zhì)量好火焰加熱表面淬火激光表面熱處理火焰加熱表面淬火1322）火焰加熱：利用乙炔火焰直接加熱工件表面的方法；成本低，但第八節(jié)